2021年高中化學第四講 有機合成及有機推斷

1、第四講 有機合成與有機推斷一、自我測試 A、B、C、D、E、F、G、H、I、J均為有機化合物，根據(jù)以下框圖，回答問題：（1）B和C均為有支鏈的有機化合物，B的結構式為 C在濃硫酸作用下加熱反應只能生成一種烯烴D，D的結構簡式為 。（2）G能發(fā)生銀鏡反應，也能使溴的四氯化碳溶液褪色，則G的結構簡式為 （3）寫出的化學反應方程式 。 的化學反應方程式 。（4）的反應類型 ，的反應類型 ，的反應類型 。（5）與H具有相同官能團的H的同分異構體的結構簡式為 。下圖中A、B、C、D、E、F、G、H均為有機化合物?；卮鹣铝袉栴}：（1）有機化合物 A的相對分子質量小于60，A能發(fā)生銀鏡反應，1molA在催化

2、劑作用下能與3 mol H2反應生成B，則A的結構簡式是_，由A生成B的反應類型是 ；（2）B在濃硫酸中加熱可生成C，C在催化劑作用下可聚合生成高分子化合物D，由C生成D的化學方程式是_ _；（3）芳香化合物E的分子式是C8H8Cl2。E的苯環(huán)上的一溴取代物只有一種，E在NaOH溶液中可轉變?yōu)镕，F(xiàn)用高錳酸鉀酸性溶液氧化生成G（C8H6O4）。1 mol G與足量的 NaHCO3溶液反應可放出 44.8 L CO2（標準狀況），由此確定E的結構簡式是_。（4）G和足量的B在濃硫酸催化下加熱反應可生成H，則由G和B生成H的化學方程式是：_，該反應的反應類型是_。二、基礎梳理1有機物相互轉化網(wǎng)絡：

3、2有機推斷的突破口：（1）由反應條件確定官能團 ：反應條件可能官能團濃硫酸醇的消去（醇羥基） 酯化反應（含有羥基、羧基）稀硫酸酯的水解（含有酯基） 二糖、多糖的水解NaOH水溶液鹵代烴的水解 酯的水解 NaOH醇溶液鹵代烴消去（X）H2、催化劑加成(碳碳雙鍵、碳碳叁鍵、醛基、羰基、苯環(huán))O2/Cu、加熱醇羥基 （CH2OH、CHOH）Cl2(Br2)/Fe苯環(huán)Cl2(Br2)/光照烷烴或苯環(huán)上烷烴基 NaOH水溶液生成RCOONa（2）根據(jù)反應物性質確定官能團 ：反應條件可能官能團能與NaHCO3反應羧基能與 Na2CO3反應羧基、酚羥基 能與Na反應羧基、(酚、醇)羥基與銀氨溶液反應產(chǎn)生銀鏡

4、醛基 與新制氫氧化銅產(chǎn)生磚紅色沉淀 （溶解）醛基 （若溶解則含COOH）使溴水褪色CC、CC或CHO加溴水產(chǎn)生白色沉淀；遇Fe3+顯紫色酚羥基使酸性KMnO4溶液褪色C=C、CC、酚類或CHO、苯的同系物等AB氧化氧化CA是醇（CH2OH）（3）根據(jù)反應類型來推斷官能團：反應類型可能官能團加成反應CC、CC、CHO、羰基、苯環(huán) 加聚反應CC、CC酯化反應羥基或羧基水解反應X、酯基、肽鍵 、多糖等單一物質能發(fā)生縮聚反應分子中同時含有羥基和羧基或羧基和胺基 （4）注意有機反應中量的關系： 烴和鹵素單質的取代：取代1mol氫原子，消耗1mol鹵素單質（X2）。CC的加成：與H2、Br2、HCl、H2

5、O等加成時是1：1加成。CC的加成：與H2、Br2、HCl等加成時可以是1：1加成或1：2加成含OH有機物與Na反應時：2mol OH 生成1 mol H2；1mol CHO 對應2mol Ag；或1mol CHO 對應1mol Cu2O；物質轉化過程中的式量變化a、RCH2OH RCHO RCOOH M M2 M14b、RCH2OH CH3COOCH2R M M42c、RCOOHRCOOCH2CH3 (酯基與生成水分子個數(shù)的關系)M M28 (關系式中M代表第一種有機物的相對分子質量)（5）十種常見的無機反應物： 與Br2反應須用液溴 的有機物包括：烷烴、苯、苯的同系物-取代反應。 能使溴水

6、褪色 的有機物包括：烯烴、炔烴（加成反應）；酚類（取代反應，羥基的鄰、對位。 醛(基)類（氧化反應）。能使酸性KMnO4褪色 的有機物包括（氧化反應）：烯烴、炔烴、苯的同系物、醇類、苯酚、醛(基)類。與濃硫酸 反應的有機物包括：苯的磺化（作反應物，取代反應）； 苯的硝化：催化、脫水取代反應。 醇的脫水：催化、脫水消去或取代。 醇和酸的酯化：催化、脫水取代反應。 二糖、淀粉的水解：催化取代反應纖維素的水解：催化取代反應 和稀硫酸反應的物質 有： 羧酸鹽變成酸反應物復分解反應能與H2加成 的有機物包括： 烯烴、炔烴、含苯環(huán)、醛(基)類、酮類也是還原反應。能與NaOH溶液 反應的有機物包括： 鹵代烴

7、、酯類水解（皂化）取代反應。(鹵代烴的消去用NaOH醇溶液) 酚類、羧酸類中和反應。能與Na2CO3 反應的有機物包括： 甲酸、乙(二)酸、苯甲酸、苯酚等；能與NaHCO3 反應的有機物包括： 甲酸、乙(二)酸、苯甲酸等 強酸制弱酸。能與金屬Na 反應的有機物包括： 含OH的物質：醇、酚、羧酸。和Cu(OH)2反應的有機物： 醛類、甲酸、甲酸酯、葡萄糖、麥芽糖氧化劑氧化反應（加熱） 羧基化合物反應物中和反應（不加熱） 多羥基有機物可以和Cu(OH)2反應生成藍色溶液和銀氨溶液反應的有機物： 醛類、甲酸、甲酸酯、葡萄糖、麥芽糖氧化劑氧化反應 強酸性物質會破壞銀氨溶液（6）十種常見的實驗現(xiàn)象與相應

8、的結構（特征性質）能使溴水褪色的有機物：含碳碳雙鍵、碳碳叁鍵的有機物（包含烯烴、炔烴、油酸、油脂、裂化汽油等）酚類等。能使酸性KMnO4褪色的有機物：含碳碳雙鍵、碳碳叁鍵的有機物、苯的同系物、醛類等。能與Na反應的有機物：醇OH、酚OH、COOH 。 能與NaOH反應的有機物：鹵代烴、酚類、羧酸、酯類等。能與Na2CO3反應的有機物：酚OH、含COOH。能與NaHCO3反應的有機物：含COOH。能發(fā)生銀鏡反應的有機物：含CHO（醛類、甲酸、甲酸酯、葡萄糖、麥芽糖等）能與新制Cu(OH)2的有機物：含CHO的物質、羧酸類（中和）等。顯色反應：苯酚與FeCl3顯紫色；I2與淀粉顯藍色；濃硝酸與某些

9、蛋白質顯黃色；能能與H2加成的有機物：含碳碳雙鍵、碳碳叁鍵、苯環(huán)、醛酮中的C=O。三、特別注意1官能團的引入：引入官能團有關反應羥基-OH烯烴與水加成,醛/酮加氫,鹵代烴水解,酯的水解,葡萄糖分解鹵素原子（X）烴與X2取代,不飽和烴與HX或X2加成，(醇與HX取代)碳碳雙鍵C=C某些醇或鹵代烴的消去，炔烴加氫醛基-CHO某些醇(CH2OH)氧化,烯氧化,糖類水解，（炔水化）羧基-COOH醛氧化, 酯酸性水解, 羧酸鹽酸化，(苯的同系物被強氧化劑氧化)酯基-COO-酯化反應HX2官能團的消除：通過加成消除不飽和鍵；通過消去或氧化或酯化等消除羥基（OH）；通過加成或氧化等消除醛基（CHO）通過消去

10、或水解消除鹵原子。 3官能團間的衍變：一元合成路線 RCHCH2 鹵代烴一元醇一元醛一元羧酸酯 二元合成路線：CH2=CH2CH2X CH2X二元醇二元醛二元羧酸鏈酯、環(huán)酯、高分子酯4分子中原子個數(shù)比(1)CH=11，可能為 。 (2)CH=l2，可能分為單 。(3)CH=14，可能為 四、考點俐析考點1：有機合成及推斷：例1天然氣化工是重慶市的支柱產(chǎn)業(yè)之一。以天然氣為原料經(jīng)下列反應路線可得工程塑料PBT。（1）B分子結構中只有一種氫、一種氧、一種碳，則B的結構簡式是_；B的同分異構體中與葡萄糖具有類似結構的是_（寫結構簡式）。（2）F的結構簡式是_；PBT屬_類有機高分子化合物。（3）由A、

11、D生成E的反應方程式為_，其反應類型為_。（4）E的同分異構體C不能發(fā)生銀鏡反應，能使溴水褪色、能水解且產(chǎn)物的碳原子數(shù)不等，則C在NaOH溶液中發(fā)生水解反應的化學方程式是_。解析：（1）由甲醇與O2在Cu作催化劑的條件下反應生成HCHO，其分子式為CH2O，與B的化學式相比恰好是HCHO的3倍，結合B分子結構中只有一種氫、一種氧、一種碳，可以判斷，B是3分子HCHO發(fā)生了加成反應，其結構簡式見答案。 (2）根據(jù)題上的信息，D必定為炔烴，根據(jù)F和HCHO的化學式中所含的C個數(shù)可知，D一定為乙炔，E的結構簡式為：HOCH2CCCH2OH，F(xiàn)的結構簡式為：HOCH2CH2CH2CH2OH，F(xiàn)為二元醇

12、，與二元酸發(fā)生的是酯化反應，所以PBT為聚酯類物質。 (4）E的分子式為C4H6O2，G在NaOH溶液中發(fā)生水解反應，說明G為酯，由飽和的一元酯的通式可知，G中含有一個C=C，G不能發(fā)生銀鏡反應，說明G不是甲酸某酯，所以G的結構簡式為CH2=CHCOOCH3。答案：（1） 。(2)HOCH2CH2CH2CH2OH；酯（或聚酯）。(3）HCCH+2HCHO 堿HOCH3CCCH2OH；加成反應。(4）CH2=CHCOOCH3+NaOHCH2=CHCOONa+CH3OH。【規(guī)律與方法】1解題思路： 原題(結構、反應、性質、現(xiàn)象特征) 結論檢驗2解題關鍵： 據(jù)有機物的物理性質，有機物特定的反應條件尋

13、找突破口。據(jù)有機物之間的相互衍變關系尋找突破口。據(jù)有機物結構上的變化，及某些特征現(xiàn)象上尋找突破口。據(jù)某些特定量的變化尋找突破口。(5)讀懂信息，找出對應點，進行神似模仿。3采用方法：正推、逆推、中間推、找突破口、前后比較的推理方法。采取分析猜測驗證的解題步驟。總之，有機合成和有機推斷對能力要求較高，涉及方面廣，只要大家強化基礎知識，分專題各個突破，心理上不要怕，多做點近幾年高考試題，一定能突破此難點，最終成為你的得分題。五、練習鞏固1、苯丙酸諾龍是一種興奮劑，結構簡式為（1）由苯雨酸諾龍的結構推測，它能_（填代號）。 a使溴的四氯化碳溶液褪色 b使酸性KMnO4溶液褪色 c與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反

14、應 d與Na2CO3溶液作用生成CO2 苯丙酸諾龍的一種同分異構體A，在一定條件下可發(fā)生下列反應：提示：已知反應據(jù)以上信息回答（2）（4）題：（2）BD的反應類型是_。（3）C的結構簡式為_。（4）FG的化學方程式是_。2近年來，由于石油價格不斷上漲，以煤為原料制備一些化工產(chǎn)品的前景又被看好。下圖是以煤為原料生產(chǎn)聚氯乙烯（PVC）和人造羊毛的合成路線。請回答下列問題：（1）寫出反應類型：反應 反應 。（2）寫出結構簡式：PVC C 。（3）寫出AD的化學反應方程式 。（4）與D互為同分異構體且可發(fā)生堿性水解的物質有 種（不包括環(huán)狀化合物），寫出其中一種的結構簡式 。3丙烯是重要的化工原料，一定

15、條件下可發(fā)生下列轉化：BH2O，HCH3CHCH3 CN KCNAHBrCH3CHCH2催化劑Br2CH3CCH3BrCOOHEC2H5OH，HDH2O，HCKCN 回答下列問題：A的結構簡式為_。反應中，屬于取代反應的是_（填序號）。D與足量乙醇反應生成E的化學方程式為_。與足量NaOH溶液反應的化學方程式為_。B的同分異構體有多種，其中既能發(fā)生銀鏡反應，又能發(fā)生酯化反應的同分異構體的結構簡式為：_。3答案CH3CHBrCH3 2C2H5OH2H2O 2NaOHH2ONaBr HOCH2CH2CH2CHO CH3CH(OH)CH2CHO CH3CH2CH(OH)CHO (CH3)2C(OH)

16、CHO HOCH2CH(CH3)CHOOCCClCH3O4. 某有機物X是農(nóng)藥生產(chǎn)中的一種中間體，其結構簡式為 （如圖） （1）X的分子式為_（2）X分子中含有的官能團有_ CH2-OH （3）X可能發(fā)生多種反應，下列有關X發(fā)生化學反應的敘述中正確的是（ ）A在氫氧化鈉醇溶液中共熱能發(fā)生消去反應B在銅作催化劑時加熱，可被氧氣氧化生成能發(fā)生銀鏡反應的物質C在濃硫酸存在時加熱可發(fā)生消去反應D在鐵作催化劑時，可跟液溴發(fā)生取代反應 （4）寫出X跟氫氧化鈉稀溶液共熱時所發(fā)生反應的化學方程式_。 （5）X可能有多種同分異構體，寫出符合下列條件的一種同分異構體的結構簡式 _。 苯環(huán)只有分處在對位的兩個取代基

17、遇氯化鐵溶液不變色，但遇pH試紙顯紅色4答案.（1）C10H11O3Cl（2）-Cl -OH R-C-0-R（3）ABDONaH3CCCl CH2-OHCOOH O CH3 OH（4） OCCCl + 3NaOH + CH2-C-COONa+NaCl+H2O CH2-OH OH CH3 （5） 5、A、B、C、D、E均為有機化合物，它們之間的關系如圖所示(提示：RCH=CHR在酸性高錳酸鉀溶液中反應生成RCOOH和RCOOH，其中R和R為烷基)?；卮鹣铝袉栴}： (1)直鏈化合物A的相對分子質量小于90，A分子中碳、氫元素的總質量分數(shù)為0.814，其余為氧元素，則A的分子式為_；(2)已知B與N

18、aHCO3溶液完全反應，其物質的量之比為1：2，則在濃硫酸的催化下，B與足量的C2H5OH發(fā)生反應的化學方程式是_，反應類型為_： (3)A可以與金屬鈉作用放出氫氣，能使溴的四氯化碳溶液褪色，則A的結構簡式是_ (4)D的同分異構體中，能與NaHCO3溶液反應放出CO2的有_種，其相應的結構簡式是_。5答案、（1）C5H10O（2）HOOCCH2COOH + 2C2H5OHC2H5OOCCH2COOC2H5 +2H2O；酯化反應（或取代反應）（3）HOCH2CH2CH=CHCH36 A、B、C、D四種芳香族化合物都是某些植物揮發(fā)油中的主要成分，有的是藥物，有的是香料。它們的結構簡式如下所示：請

19、回答下列問題：(1)寫出D中含氧官能團的名稱： 、 ；1mol B與溴水反應最多消耗 mol Br2；(2)用A、B、C、D填空： 能發(fā)生銀鏡反應的有 ； 既能使FeCl3溶液顯紫色，又能和NaHCO3反應放出氣體的有 ；(3)如圖： C經(jīng)一步反應可生成E，E是B的同分異構體，則反應屬于 反應(填反應類型名稱)；反應的化學方程式為 ；(4)同時符合化合物是1鄰二取代苯，苯環(huán)上的兩個取代基分別為羥基和含有一COO一結構基團要求的D的同分異構體有4種。其中兩種是 和 ,則另外兩種的結構簡式為 、 ；寫出 與足量NaOH溶液反應的化學方程式： 。 6.答案7已知：CH2=CHCH=CH2+CH2=C

20、H2，物質A在體內(nèi)脫氫酶的作用下會氧化為有害物質GHB。下圖是關于物質A的一種制備方法及由A引發(fā)的一系列化學反應。請回答下列問題：（1）寫出反應類型：反應 反應 。（2）寫出化合物B的結構簡式 。（3）寫出反應的化學方程式 。（4）寫出反應的化學方程式 。（5）反應中除生成外，還可能存在一種副產(chǎn)物（含結構），它的結構簡式為 。（6）與化合物互為同分異構體的物質不可能為 （填寫字母）。a醇b醛c羧酸d酚8某有機物M只含有C、H、O三種元素，有玫瑰香氣的無色液體。用于配制香皂、日用化妝品香精。M的球棍模型如下圖所示：請寫出M的分子式 ；M在一定條件下，可發(fā)生水解反應，生成A、B兩種物質，A為芳香族

21、化合物。寫出由A、B合成M的化學方程式： ；氧化DEFAC濃硫酸氧化高分子化合物已知A有如下轉化關系：寫出E的結構簡式： ；AF屬于 反應（填反應類型）；寫出C發(fā)生銀鏡反應的化學方程式： ；D有多種同分異構體，其中屬于酯類的芳香酯有 種；若D的同分異構體有以下的結構和性質特點：a與FeCl3溶液反應顯紫色 b發(fā)生銀鏡反應c苯環(huán)上只有2個取代基。請寫出具備上述條件D的全部同分異構體的結構簡式： 。8答案C10H12O2（1分） 消去223（ 6種9.丁子香酚可用于配制康乃馨型香精及制作殺蟲劑和防腐劑，結構簡式如圖。（1）丁子香酚分子式為 。（2）下列物質在一定條件下能跟丁子香酚反應的是 。aNa

22、OH溶液 bNaHCO3溶液 cFeCl3溶液 dBr2的CCl4溶液（3）符合下述條件的丁子香酚的同分異構體共有_種，寫出其中任意兩種的結構簡式。 與NaHCO3溶液反應 苯環(huán)上只有兩個取代基 苯環(huán)上的一氯取代物只有兩種_、_。一定條件（4）丁子香酚的某種同分異構體A可發(fā)生如下轉化（部分反應條件已略去）。 提示：RCH=HR RCHO+RCHOAB的化學方程式為_，AB的反應類型為_。10. 已知： 從A出發(fā)，發(fā)生圖示中的一系列反應，其中B和C按1：2反應生成Z，F(xiàn)和E按1：2反應生成W，W和Z互為同分異構體。 回答下列問題： （1）寫出反應類型：_，_。 （2）寫出化學反應方程式： _， _。 （3）與B互為同分異構體，屬于酚類且苯環(huán)上只有兩個互為對位取代基的化合物有4種，其結構簡式為：，_， _ _，_。 （4）A的結構簡式可能為（只寫一種即可）_。11.有機物A可發(fā)生如下轉化，其中C能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應。AC9H8O4稀硫酸 反應B相對分子質量：60CDEC2H5OH 濃硫酸反應NaHCO3反應（1）